Ứng dụng các hợp chất hữu cơ thay thế nguồn nitrate vô cơ trong môi trường nuôi cấy sinh khối và thử hoạt tính sinh học của cây lan kim tuyến (Anoectochilus formosanus Hayata) in vitro

Nguyễn Thị Huyền Trang * , Đặng Thị Kim Thúy , Đỗ Đức Thăng , Trần Thị Mỹ Trâm , Đỗ Đăng Giáp và Trần Trọng Tuấn

* Tác giả liên hệNguyễn Thị Huyền Trang

Article Sidebar

Full Text: PDF

Ngày nhận bài: 13-11-2018
Ngày nhận bài sửa: 21-03-2019
Ngày duyệt đăng: 12-04-2019
Ngày xuất bản: 12-04-2019
Title: The application of organic compounds in replacing inorganic nitrate in biomass culture medium and bioactive test of Anoectochilus formosanus Hayata in vitro
DOI: 10.22144/ctu.jsi.2019.018
Lượt xem
425
Downloads
354
Crossref
Scopus
Google Scholar
Europe PMC
Trích dẫn
Trang, N. T. H., Thúy, Đ. T. K., Thăng, Đ. Đ., Trâm, T. T. M., Giáp, Đ. Đ., & Tuấn, T. T. (2019). Ứng dụng các hợp chất hữu cơ thay thế nguồn nitrate vô cơ trong môi trường nuôi cấy sinh khối và thử hoạt tính sinh học của cây lan kim tuyến (Anoectochilus formosanus Hayata) in vitro. Tạp chí Khoa học Đại học Cần Thơ, 55(CĐ Công nghệ Sinh học), 134-141. https://doi.org/10.22144/ctu.jsi.2019.018
Số báo
Tập. 55 Số. CĐ Công nghệ Sinh học (2019)
Chuyên mục
Công nghệ sinh học

Abstract

Anoectochilus formosanus Hayata is a high medicinal as well as commercial plant. It is necessary to study and apply several organic compounds such as yeast extract and casein hydrolysate to replace inorganic nitrate source in culture medium in the process of production of in vitro A. formosanus biomass for supplying safe medicinal resource. In this study, A. formosanus shoots were cultured on Albert’s medium which was decreased nitrate-containing salt, vitamin supplement MS medium, 30 g. L-1 sucrose and organic compounds (yeast extract and casein hydrolysate) with different concentrations (1.0, 3.0, 5.0, 7.0 g. L-1). The obtained biomass was assessed its bioactivity via antimicrobial and antioxidant activities. The results showed that the most suitable medium for the rapid multiplication of A. formosanus biomass was Albert’s medium which had the decrease of 50% of nitrate-containing salt and the addition of 30 g. L-1 sucrose, 7.0 g. L-1 yeast extract, with explant height, fresh weight and dry weight after 6 weeks of culture were 9.411 cm, 1.824 g per explant and 0.186 g per explant, respectively. Biomass obtained on this medium also had the highest bioactivity with high antioxidant activity (IC50 = 2.4023 mg. mL-1) and resistance to 4 following microbial strains: Pseudomonas aeruginosa; Salmonella typhi; Staphylococcus aureus and Bacillus subtilis.
Keywords: Anoectochilus formosanus Hayata, biomass in vitro, casein hydrolysate, inorganic nitrate salts, yeast extract

Tóm tắt

Lan kim tuyến Anoectochilus formosanus Hayata là loại cây có giá trị dược liệu và thương mại cao. Việc nghiên cứu, sử dụng các hợp chất hữu cơ như cao nấm men và casein hydrolysate nhằm thay thế nguồn muối nitrate vô cơ trong môi trường nuôi cấy sinh khối lan kim tuyến in vitro để tạo nguồn dược liệu an toàn là rất cần thiết. Trong nghiên cứu này, chồi lan kim tuyến được cấy trên môi trường Albert’s có thành phần muối chứa gốc nitrate theo các tỉ lệ (100%, 75%, 50% và 25%), bổ sung vitamin của môi trường MS, 30 g/L sucrose và các hợp chất hữu cơ (cao nấm men và casein hydrolysate) có nồng độ 1,0; 3,0; 5,0 và 7,0 g/L. Sinh khối lan kim tuyến nuôi cấy trên các môi trường cho hiệu quả nhân sinh khối được đánh giá hoạt tính sinh học. Kết quả sau 6 tuần nuôi cấy cho thấy, môi trường thích hợp nhất cho sự nhân nhanh sinh khối lan kim tuyến là môi trường Albert’s có thành phần muối nitrate giảm 50% và 7 g/L cao nấm men với chiều cao cây đạt 9,4 cm/cây; khối lượng tươi đạt 1,82 g/mẫu và khối lượng khô đạt 0,18 g/mẫu. Sinh khối thu nhận được trên môi trường này có hoạt tính sinh học tốt nhất với khả năng kháng oxi hoá cao (IC50 = 2,40 mg/mL) và có khả năng kháng 4 chủng vi khuẩn là Pseudomonas aeruginosa; Salmonella typhi; Staphylococcus aureus và Bacillus subtilis.
Từ khóa: Anoectochilus formosanus Hayata, casein hydrolysate, cao nấm men, muối nitrate vô cơ, sinh khối in vitro

Article Details

Tài liệu tham khảo

Abraham, F., Bhatt, A., Keng, C.L., Indrayanto, G. and Sulaiman, S., 2011. Effect of yeast extract and chitosan on shoot proliferation, morphology and antioxidantactivity of curcuma manggain vitro plantlets. African Journal of Biotechnology. 10 (40): 7787-7795.

Bianco, M.S., CecílioFilho, A.B. and de Carvalho, L.B., 2015. Nutritional status of the cauliflower cultivar Verona grown with omission of out added macronutrients. PlosOne. 10 (4):1-17.

Du, X.M., Sun, N.Y., Tamura, T. et al., 2001. Higher yielding isolation of Kinsenosidein Anoectochilusand its anti-hyperliposiseffect. Biological and Pharmaceutical Bulletin. 24 (1): 65-69.

Duncan, D.B., 1955. Multiple range and F tests. Biometrics. 11: 1 - 42.

Ertola, R.J. and Hours, R., 1998. Role of yeast extract components in microbial cultures not associated with amino acid, vitamins and minerals a review. Applied Biological Science. 4: 1-15.

George, E.F., Hall, M.A. and De Klerk, G.J., 2008. The components of plant tissue culture media II: organic additions, osmotic and pH effects, and support systems. In: George, E.F., Hall, M.A. and De Klerk, G.J. (Eds). Plant propagation by tissue culture, 3rd edition. Springer. The Netherlands, 115-173.

Lin, C.C., Huang, P.C. and Lin, J.M., 2000. Antioxidant and hepatoprotective effects of Anoectochilusformosanusand Gynostemmapentaphyllum. The American journal of Chinese medicine. 28 (1): 87˗96.

Lin, J.M., Lin, C.C., Chiu, H.F., Yang, J.J. and Lee, S.G., 1993. Evaluation of the anti-inflammatory and liverprotectiveeffects of Anoectochilusformosanus, Gandermalucidum and Gynostemmapentaphyllum. The American journal of Chinese medicine. 21 (1), 59-69.

Lin, W.C. and Hsieh, C.C., 2005. Commercial application of Anoectochilusformosanusimmunomodulating activities. International Journal of Applied Science and Engineering. 3 (3): 175˗178.

Võ Thị Bạch Mai, 2003. Thủy canh cây trồng. Nhà xuất bản Đại học quốc gia. Thành phố Hồ Chí Minh, 126 trang.

Martin, K.P., Geevarghese, J., Joseph, D. and Madassery, J., 2005. In vitro propagation of Dendrobium hybrids using flower stalk node explants. Indian Journal of Experimental Biology. 43: 280˗285.

Mensor, L.L., Menezes, F.S., Leitao, G.G. et al., 2001. Screening of Brazilian plant extracts for antioxidant activity by the use of DPPH free radical method. Phytotherapyresearch. 15 (2): 127-130.

Morel, G. and Muller, J.F., 1964. In vitro culture of the apical meristem of the potato. Compt. Rend. Acad. Sci. Paris. 258: 5250-5252.

Murashige, T. and Skoog, F., 1962. A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue cultures. Physiologiaplantarum. 15 (3): 473-497.

Shyur, L.F., Chen, C.H., Lo, C.P. et al., 2004. Induction of apoptosis in MCF-7 human breast cancer cells by phytochemicals from Anoectochilusformosanus. Journal of Biomedical Science. 11 (6): 928˗939.

Smânia, A., Monache, F.D., Smânia, E.F.A. and Cuneo, R.S. 1999. Antibacterial activity of steroidal compounds isolated from Ganoderma applanatum(Pers.) Pat. (Aphyllophoro-mycetideae) Fruit body. International Journal of medicinal mushrooms, 1 (4): 325-330.

Tseng, C.C., Shang, H.F., Wang, L.F. et al., 2006. Antitumor and immunostimulatingeffects of AnoectochilusformosanusHayata. Phytomedicine. 13 (5): 366-370.

Zhang, Y., Cai, J., Ruan, H., Pi, H. and Wu, J., 2007. Antihyperglycemic activity of kinsenoside, a high yielding constituent from Anoectochilusroxburghiiin streptozotocin diabetic rats. Journal of ethnopharmacology. 114 (2): 141-145.